Научная статья на тему 'ПОДБОР БИНАРНОЙ СМЕСИ РАСТЕНИЙ-ФИТОРЕМЕДИАНТОВ НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ ЭРОДИРОВАННОЙ ПОЧВЕ Г. КУКМОР РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН'

ПОДБОР БИНАРНОЙ СМЕСИ РАСТЕНИЙ-ФИТОРЕМЕДИАНТОВ НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ ЭРОДИРОВАННОЙ ПОЧВЕ Г. КУКМОР РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
3
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
серая лесная почва / тяжелые металлы / эрозия / растения-фитомередианты / восстановление / gray forest soil / heavy metals / erosion / phytomeredient plants / restoration

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Глазунова Ирина Викторовна, Соколова Светлана Анатольевна, Карпенко Нина Петровна

Проблема и цель. Почва Кукморского района Республики Татарстан серая лесная, загрязненная тяжелыми металлами (ТМ), эродированная. Для получения стабильных высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо проведение восстановительных мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения приоритетными Cd, Pb, Ni и предотвращение негативного действия эрозии. Цель исследований – осуществление подбора бинарной смеси растений-фиторемедиантов. Методология. Исследования проведены в виде вегетационного опыта в сосудах и натурного исследования. В лабораторных условиях в почву вносились химически чистые сернокислые соли кадмия, свинца, никеля в соответствующих разным уровням загрязнения дозах. В качестве растений – фиторемедиантов использовались Amaranthus candatus, Melilotus officinalis, Secale cereale, Zеa mаys, Avеna satíva и их бинарные смеси. Натурный опыт в сельскохозяйственном производственном кооперативе им. Вахитова Кукморского района Республики Татарстан ставился с целью определения оптимальных способа и нормы высева бинарной смеси Amaranthus candatus + Zеa mаys. Результаты. Большую отзывчивость на присутствие ТМ в почве показала смесь Amaranthus candatus + Zеa mаys. В растениях аккумулируются токсиканты, в основном, в корнях: Amaranthus candatus + Zеa mаys на 14% больше, чем в надземных органах. КБП коэффициент биологического поглощения и ТК-транслокационный коэффициент, которые были наибольшими в смеси Amaranthus candatus + Zеa mаys 14,1 и 13,8 соответственно. В натурном опыте получены аналогичные результаты. Масса растений и фотосинтетическая активность листьев была максимальной при однострочном посеве бинарной смеси Amaranthus candatus + Zеa mаys. Заключение. На серых лесных почвах СХПК им. Вахитова Кукморского района следует снизить концентрацию ТМ посредством возделывания в течение ряда лет бинарной смеси Amaranthus candatus + Zеa mаys в однострочном посеве с междурядьями шириной 57,5 см нормой высева семян соответственно 0,188 кг/га и 14,6 кг/га.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Глазунова Ирина Викторовна, Соколова Светлана Анатольевна, Карпенко Нина Петровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE SELECTION OF A BINARY MIXTURE OF PHYTOREMEDIANT PLANTS ON THE CONTAMINATED ERODED SOIL OF KUKMOR, THE REPUBLIC OF TATARSTAN

Problem and purpose. The soil of Kukmorsky district of the Republic of Tatarstan is gray forest, contaminated with heavy metals (HM), eroded. To obtain stable high yields of agricultural crops, it is necessary to carry out restoration measures aimed at reducing the level of pollution with priority Cd, Pb, Ni and preventing the negative effects of erosion. The purpose of the research was to select a binary mixture of phytoremediant plants. Methodology. The research was carried out in the form of a vegetation experiment in vessels and a full-scale study. Complex soil pollution was simulated by introducing into it chemically pure sulfate salts of cadmium, lead, nickel in doses corresponding to the scale of normalization of soil pollution levels: permissible (below the maximum permissible concentration), low (at 1 MPC level), medium (at 3 MPC level), high (at 5 MPC level). Amaranthus candatus, Melilotus officinalis, Secale cereale, Zea mays, Avena sativa and their binary mixtures were used as phytoremediant plants. The field experiment in the agricultural production cooperative Named after Vakhitov in Kukmorsky district of the Republic of Tatarstan was set up to determine the optimal method and sowing rate of a binary mixture of Amaranthus candatus + Zea mays. Results. The mixture of Amaranthus candatus + Zea mays showed greater responsiveness to heavy metals in the soil. Toxicants accumulated in plants mainly in roots: Amaranthus candatus + Zea mays was 14% more than in above-ground organs. BAC (coefficient of biological absorption) and TC (translocation coefficient) were the highest in the mixture of Amaranthus candatus + Zea mays 14.1 and 13.8, respectively. Similar results were obtained in a field experiment. Plant weight and photosynthetic activity of leaves were maximum when sowing a binary mixture of Amaranthus candatus + Zea mays in one row. Conclusion. On gray forest soils of the Agricultural Production Complex Named after Vakhitov, Kukmorsky district, it is necessary to carry out a set of measures aimed at reducing their contamination with heavy metals by cultivating for a number of years a binary mixture of Amaranthus candatus + Zea mays in single-row sowing with row spacing of 57.5 cm wide, seeding rates of 0.188 kg/ha and 14.6 kg/ha, respectively.

Текст научной работы на тему «ПОДБОР БИНАРНОЙ СМЕСИ РАСТЕНИЙ-ФИТОРЕМЕДИАНТОВ НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ ЭРОДИРОВАННОЙ ПОЧВЕ Г. КУКМОР РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН»

Научная статья

УДК 631.6.02(470.41)

DOI: 10.36508/joumal.2024.48.27.004

ПОДБОР БИНАРНОЙ СМЕСИ РАСТЕНИЙ-ФИТОРЕМЕДИАНТОВ НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ ЭРОДИРОВАННОЙ ПОЧВЕ Г. КУКМОР РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Глазунова Ирина Викторовна1, Соколова Светлана Анатольевна2, Карпенко Нина Петровна3

1,2Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, Россия

3Федералъное государственное бюджетное научное учреждение федеральный научный центр гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова, г. Москва, Россия

3npkarpenko@yandex.ru Аннотация.

Проблема и цель. Почва Кукморского района Республики Татарстан серая лесная, загрязненная тяжелыми металлами (ТМ), эродированная. Для получения стабильных высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо проведение восстановительных мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения приоритетными Cd, Pb, Ni и предотвращение негативного действия эрозии. Цель исследований - осуществление подбора бинарной смеси растений-фиторемедиантов.

Методология. Исследования проведены в виде вегетационного опыта в сосудах и натурного исследования. В лабораторных условиях в почву вносились химически чистые сернокислые соли кадмия, свинца, никеля в соответствующих разным уровням загрязнения дозах. В качестве растений -фиторемедиантов использовались Amaranthus candatus, Melilotus officinalis, Secale cereale, Zеa mаys, Ауеш sativa и их бинарные смеси. Натурный опыт в сельскохозяйственном производственном кооперативе им. Вахитова Кукморского района Республики Татарстан ставился с целью определения оптимальных способа и нормы высева бинарной смеси Amaranthus candatus + Zеa mаys.

Результаты. Большую отзывчивость на присутствие ТМ в почве показала смесь Amaranthus candatus + Zеa mаys. В растениях аккумулируются токсиканты, в основном, в корнях: Amaranthus candatus + Zеa mаys на 14% больше, чем в надземных органах. КБП - коэффициент биологического поглощения и ТК-транслокационный коэффициент, которые были наибольшими в смеси Amaranthus candatus + Zеa mаys - 14,1 и 13,8 соответственно. В натурном опыте получены аналогичные результаты.

20

Масса растений и фотосинтетическая активность листьев была максимальной при однострочном посеве бинарной смеси Amaranthus candatus + 2еа mаys.

Заключение. На серых лесных почвах СХПК им. Вахитова Кукморского района следует снизить концентрацию ТМ посредством возделывания в течение ряда лет бинарной смеси Amaranthus candatus + 2еа mаys в однострочном посеве с междурядьями шириной 57,5 см нормой высева семян соответственно 0,188 кг/га и 14,6 кг/га.

Ключевые слова: серая лесная почва, тяжелые металлы, эрозия, растения-фитомередианты, восстановление.

Original article

THE SELECTION OF A BINARY MIXTURE OF PHYTOREMEDIANT PLANTS ON THE CONTAMINATED ERODED SOIL OF KUKMOR, THE

REPUBLIC OF TATARSTAN

Glazunova Irina Viktorovna1, Sokolova Svetlana Anatolyevna2, Karpenko Nina Petrovna3

1,2Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy Named after K.A. Timiryazev, Moscow, Russia

3Federal State Budgetary Scientific Institution ".Federal Scientific Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation Named after A.N. Kostyakov", Moscow, Russia

3npkarpenko@yandex.ru Abstract.

Problem and purpose. The soil of Kukmorsky district of the Republic of Tatarstan is gray forest, contaminated with heavy metals (HM), eroded. To obtain stable high yields of agricultural crops, it is necessary to carry out restoration measures aimed at reducing the level ofpollution with priority Cd, Pb, Ni and preventing the negative effects of erosion. The purpose of the research was to select a binary mixture of phytoremediant plants.

Methodology. The research was carried out in the form of a vegetation experiment in vessels and a full-scale study. Complex soil pollution was simulated by introducing into it chemically pure sulfate salts of cadmium, lead, nickel in doses corresponding to the scale of normalization of soil pollution levels: permissible (below the maximum permissible concentration), low (at 1 MPC level), medium (at 3 MPC level), high (at 5 MPC level). Amaranthus candatus, Melilotus officinalis, Secale cereale, Zea mays, Avena sativa and their binary mixtures were used as phytoremediant plants. The field experiment in the agricultural production cooperative Named after Vakhitov in

Kukmorsky district of the Republic of Tatarstan was set up to determine the optimal method and sowing rate of a binary mixture ofAmaranthus candatus + Zea mays. Results. The mixture of Amaranthus candatus + Zea mays showed greater responsiveness to heavy metals in the soil. Toxicants accumulated in plants mainly in roots: Amaranthus candatus + Zea mays was 14% more than in above-ground organs. BAC (coefficient of biological absorption) and TC (translocation coefficient) were the highest in the mixture of Amaranthus candatus + Zea mays -14.1 and 13.8, respectively. Similar results were obtained in a field experiment. Plant weight and photosynthetic activity of leaves were maximum when sowing a binary mixture of Amaranthus candatus + Zea mays in one row.

Conclusion. On gray forest soils of the Agricultural Production Complex Named after Vakhitov, Kukmorsky district, it is necessary to carry out a set of measures aimed at reducing their contamination with heavy metals by cultivating for a number of years a binary mixture of Amaranthus candatus + Zea mays in single-row sowing with row spacing of 57.5 cm wide, seeding rates of 0.188 kg/ha and 14.6 kg/ha, respectively.

Keywords: gray forest soil, heavy metals, erosion, phytomeredient plants, restoration.

Введение

На севере Республики Татарстан расположен город Кукмор в 150 км от столицы г. Казань. Территория Кукморского района в экологическом плане характеризуется как напряженная вследствие ведения разработок и добычи известняка, глины, песков, суглинков, подземных вод, торфа, на Уркушском нефтяном месторождении Кукморско-Ковалинского участка - нефти. В городе расположены валяльно-войлочный комбинат, завод металлопосуды и др. Вклад в загрязнение территории г. Кукмор вносят тяжелые металлы, которые аккумулируются в почве, растениях и воде, ухудшая их качественное состояние. На территории Кукморского района Управлением Роспотребнадзора было зарегистрировано на начало исследований около 200 тыс. т отходов, из них большинство относится к классу опасности А. Отходы поступают на Кукморский полигон ТБО в 2-х км к северо-востоку от города Кукмор с 2002 г., Полигон находится на балансе ОАО «Кукморские инженерные сети». расчетный срок эксплуатации - 20 лет, то есть уже истек, а его площадь в 4 га уже не позволяет принимать новые поступления.

Ситуация усугубляется и развитой водной эрозией на территории района. В основном сказывается действие природных факторов: наличие водосборных площадей и увалистых водоразделов, преобладание на них склонов крутизной более двух градусов, овражно-балочной сети. Конечно, оказывают влияние на развитие эрозии и летние дожди, быстрое снеготаяние, неравномерное распределение снежного покрова [11].

Исходя из вышеизложенного, вопросы восстановления плодородия эродированной почвы г. Кукмор Республики Татарстан являются актуальными. Для восстановления загрязненных ТМ почв наиболее подходящим способом является фитоэкстракция с применением растений, активно поглощающими

22

ТМ, которые впоследствии используются в кормовых целях при соответствии качества или просто могут быть удалены с поля [2, 7, 9]. Это является экономически целесообразным, так как по сравнению с традиционными методами очистки не наносит ущерба природе [3, 5].

Материалы и методы исследований Исследования проведены в течение 2008...2024 годов в г. Кукмор. Было отобрано более 250 проб серой лесной почвы почвенным буром ГОСТ 17.4.4.02-2017 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа» на территории Кукморского муниципального района и г. Кукмор на проверку их соответствия по санитарно-химическим показателям. Содержание тяжелых металлов (ТМ) определялось в лаборатории ВНИИГиМ. Установлено превышение концентрации ТМ по Сё, РЬ, N1.

Авторами проведен вегетационный опыт в лаборатории ФГБНУ ФНЦ гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова (рисунок 1) с последующим производственным опытом в сельскохозяйственном производственном кооперативе им. Вахитова Кукморского района Республики Татарстан.

Рисунок 1 - Подготовка к проведению вегетационного метода исследований Figure 1 - Preparation for the vegetation research method

СХПК им. Вахитова был реорганизован в 2002 г. из колхоза, созданного в 1929 году [4]. Основное направление - животноводство. Стадо состоит их почти 2000 голов коров, свиней, лошадей. Обеспеченность поголовья скота кормовой базой самостоятельное, за исключением добавок. Обеспеченность ими 1 условной головы в 2006 г. составляла 38 ц корм. ед. Для улучшения качества кормов в хозяйстве осваивают новые технологии, приобретен и используется кормозаготовительный комплекс для приготовления сенажа в упаковке, кормоуборочный комбайн «Ягуар», к достоинствам которого кроме высокой производительности относится и измельчение зеленой массы. Комплексное загрязнение почвы имитировали путем внесения в нее химически чистых сернокислых солей кадмия, свинца, никеля. ТМ были выбраны на основе анализа почвы при выявлении приоритетных загрязнителей в регионе

23

[1]. Выбор доз проводили по шкале нормирования уровня загрязнения почв тяжелыми металлами: допустимый (ниже предельно допустимой концентрации), низкий (на уровне 1 ПДК), средний (на уровне 3 ПДК), высокий (на уровне 5 ПДК). В вегетационные сосуды высаживали двухдневные проростки.

В качестве растений - фиторемедиантов использовались Amaranthus candatus,

Melilotus officinalis, Secale cereale, Zea mays, Avena sativa и их бинарные смеси.

Все семена в кооперативе проращиваются, что позволяет активировать их

ферментную систему с последующим получением максимального урожая.

Бинарные смеси составлялись с учетом биологических особенностей растений

и включали следующие варианты в трехкратной повторности:

Вариант 1- Смесь многолетних трав Festuca pratensis + Phleum pratense

Вариант 2 - Amaranthus candatus

Вариант 3 - Melilotus officinalis

Вариант 4 - Secale cereale

Вариант 5 - Zea mays

Вариант 6 - Avena sativa

Вариант 7 - Amaranthus candatus + Zea mays

Вариант 8 - Avena sativa + Melilotus officinalis

Контроль - незагрязненная серая лесная почва с соответствующими вариантами 1а, 2а, 3а, 4а, 5а, 6а, 7а и 8а.

В статье авторами проводилось сравнение результатов, полученных на вариантах опыта.

Результаты исследований обработаны в компьютерной программе Statistika10. В 2023 г. проведен натурный опыт [10] в сельскохозяйственном производственном кооперативе им. Вахитова Кукморского района Республики Татарстан, результаты которого подтвердили выводы вегетационного опыта. Почва серая лесная, содержание гумуса 2,8...3,0%, обеспеченность №К средняя, содержание агрономически ценных почвенных агрегатов 70%, из них водопрочных 48%. Загрязнение ТМ на среднем уровне в соответствие со шкалой градации.

Цель натурного опыта - определение оптимальных способа и нормы высева бинарной смеси Amaranthus candatus + Zea mays. Варианты опыта:

А. Однострочный посев с междурядьями шириной 57,5 см нормы высева смеси: Вариант 1- кукуруза с высевом нормой 14,6 кг/га, или 48,7 тыс.шт./га + амарант - 0,188 кг/га, или 313тыс.шт./га

Вариант 2 - кукуруза с высевом 18,3 кг/га, или и 60,9 тыс.шт./га + амарант -0,235 кг/га, или 391 тыс.шт./га

Б. Двустрочный посев с междурядьями 57,5 и 45 см нормы высева смеси: Вариант 3 - кукуруза с высевом нормой 11,6 кг/га, или 38,1 тыс.шт./га + амарант 0,297 кг/га, или 495 тыс.шт./га

Вариант 4 - кукуруза с высевом нормой 13,1 кг/га, или 43,7 тыс.шт/га + амарант- 0,338 кг/га, или и 561 тыс.шт./га

24

Посев произведен 20.05.2023 г. Площадь одного участка 1,5 га. Погодные условия в годы проведения исследований были близки к среднемноголетним по Кукморскому району. Гидротермический коэффициент равен в среднем за годы исследования 0,92.

Результаты исследований и их обсуждение На вариантах вегетационного опыта растения по-разному реагировали на наличие тяжелых металлов (ТМ) в почве: если в сосудах с допустимым и низким уровнем ТМ растения практически не проявляли внешне их присутствие, то в горшках с почвой среднего и высокого уровня загрязнения растений, независимо от вида, имели более низкий рост (-3..12%) и меньшую биомассу (-12... 21%).

Большую толерантность к присутствию ТМ в почве показала смесь Amaranthus candatus + Zеa mаys (вариант 7), хотя при одиночном их возделывании эти виды растений имели схожее с остальными развитие. Надо отметить, что растения сами по себе высокорослые, а при внесении ТМ в почву на уровне 1 ПДК и 3 ПДК даже показали прибавку в биомассе. Так, на варианте 7 вегетационного опыта высота растений перед уборкой составляла в среднем до

I,62 м, то на вариантах 2 и 5 соответственно 1,48 и 1,57 м, в то время, как на контроле 7а высота смеси не превышала 1,45 м. Таким образом, тяжелые металлы сыграли роль микроэлементов, коими и являются, прибавка составила

II,7%.

Авторами составлен убывающий ряд растений и их бинарных смесей при возделывании при нагрузке 3 ПДК, то есть среднего уровня загрязнения почвы ТМ:

Amaranthus candatus + Zеa mаys > Avеna sativa + Melilotus officinalis > Festuca pratensis + Phleum pratense> Zеa mаys>Amaranthus candatus> Melilotus officinalis>Secale cereale> Avеna sativa При имитации загрязнения почвы на уровне 5 ПДК - высокий - ситуация не изменилась, опять негативное влияние ТМ было менее заметно у бинарной смеси Amaranthus candatus и Avеna sativa + Melilotus officinalis. Но далее растения распределились следующим образом в порядке убывания:

Amaranthus candatus + Zеa mаys > Avеna sativa + Melilotus officinalis > Secale cereale> Zеa mаys>Festucapratensis + Phleum pratense> Amaranthus candatus>Melilotus officinalis>Avеna sativa Более существенное значение имело содержание рассматриваемых ТМ в растениях (рисунок 2). При изучении накопления ТМ в растительном организме прослеживается связь с его внешней реакцией.

бинарные смеси

одиночные посевы

Рисунок 2- Диаграмма содержания ТМ в продукции, мг/кг сухой массы при загрязнении

почвы 3 ПДК: зеленый - корни, фиолетовый - стебель, листья Figure 2 - The diagram of HM content in products, mg/kg dry matter with soil contamination 3

MPC: green - roots, purple - stem, leaves

Бинарные смеси

Amaranthus candatus + Zea mays Avena sativa + Melilotus officinalis Festuca pratensis + Phleum pratense

Одновидовые посевы

Zea mays Amaranthus candatus Melilotus officinalis Secale cereale Avena sativa

На диаграмме отображено суммарное поступление ТМ в растения из почвы. Авторами выявлен максимальный вынос растениями, участвующими в опыте, конкретных металлов. Так, больший вынос Cd наблюдался смесью Amaranthus candatus + Zea mays, максимум Pb - Avena sativa + Melilotus officinalis, Ni -одновидовым посевом Amaranthus candatus.

Как видно из диаграммы рисунка 2, в растениях аккумулируются токсиканты, в основном, в корнях: Amaranthus candatus + Zea mays на 14% по савнению с их содержанием в листьях, Avena sativa + Melilotus officinalis - 12%, Festuca pratensis + Phleum pratense - 13%, Amaranthus candatus - 13,5%, Melilotus officinalis - 9%, Secale cereale - 13% и Avena sativa - менее 9%. И, наоборот, одиночные посевы Zea mays накапливали больше ТМ в надземных органах в среднем на 14%.

Аналогичные диаграммы построены и для допустимого и низкого уровня загрязнения почвы ТМ.

При загрязнении почвы 5 ПДК, как было показано выше, максимальное содержание ТМ в органах растений характерно для бинарных смесей.

Результаты вегетационного опыта не показали значительных колебаний концентраций ТМ, как, например, в исследованиях М.В. Логачёва [8], где отличия были в 85% и более.

Авторами рассчитаны КБП - коэффициент биологического поглощения и ТК-транслокационный коэффициент, которые были наибольшими в смеси Ататап^ш са^а1ш + 2еа mаys и были равны 14,1 и 13,8 соответственно. В натурном опыте, проведенном в 2023 г., результаты исследований массы растений были следующие (таблица 1).

Таблица 1 - Масса растений в натурном опыте

Вариант масса растения, г фотосинтетический потенциал, тыс. м2/га/сутки

АтатаЫкш еап^ш Хеа АтатаЫкш Хеа

mаys еапйаи mаys

1 80±0,01 443±0,01 2244±0,03 775±0,01

2 66±0,02 330±0,01 2097±0,02 745±0,02

3 77±0,01 438±0,03 2018±0,01 657±0,02

4 75±0,01 442±0,01 2002±0,012 643±0,01

Фотосинтетическая активность влиял на урожай культур.

Площадь листьев кукурузы показала наивысшие результаты в фазу выметывания, позже - до фазы молочно-восковой спелости этот показатель изменялся очень медленно, а растения амаранта, наоборот, имели увеличение роста вплоть до фазы молочно-восковой спелости зерна, так как прирост площади листьев не прекращался. Это объясняло наибольшую площадь листьев у амаранта по сравнению с кукурузой в бинарных посевах. Как поясняют исследователи [6, 8, 12], совместные посевы образуют общий листовой фон, обеспечивающий большую урожайность.

Наибольшее значение фотосинетического потенциала отмечено на варианте 1 в смеси Ататап^ш са^а1ш + 2еа mаys в однострочном посеве с междурядьями шириной 57,5 см нормой высева кукурузы 14,6 кг/га, амаранта 0,188 кг/га. На этом варианте суммарный фотосинтетический потенциал составил у амаранта 2244 тыс. м2/га/сутки + у кукурузы 775 тыс. м2/га/сутки, то есть 3019 тыс. м2/га/сутки.

Урожайность зеленой массы составила почти на варианте 1 максимум, который был выражен 38,8 т/га при НСРо5 зелёной массы смеси в пределах 1,10... 1,30 т/га. На других вариантах ниже на 8, 11,9% соответственно. В кукурузе и амаранте накапливалось разное количество ТМ в зависимости от исследуемого варианта (таблица 2). Четко прослеживается барьерная функция корней растений и ТМ в надземные органы поступают уже в небольших количествах (особенно это заметно у N1).

Авторами проведен кластерный анализ, то есть результаты исследований ТМ были объединены в секции по категориям (рисунок 3), с целью разбивки выборки на группы схожих объектов для упрощения дальнейшей обработки данных и принятия решений, применяя к каждому кластеру свой метод анализа.

27

1С I

= J

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ml-io;i Нарда Расстояние г ородских кпарш ion

ьч k*J_k:

гтп

ШШ

"> v. ' v. v. v--

Ml

1.5 I.» 0.5 0.11 -0.5 -I.» -1.5

Г|LI )нш срсдннч IN iuum K1

* □ Чч

■ "а

f*"^__-_ -•я." " и -о- KI г к:

• ■------ ■ 'а A К4 •- К5 « Kf.

4>Н. 4>,гт

Рисунок 3 - Кластерный анализ и график средних для каждого кластера Figure 3 - Cluster analysis and plot of averages for each cluster

Анализ графика средних для каждого кластера показал, что рядом расположенные точки образовали упорядоченные 6 групп. Матрица расстояний (расстояние городских кварталов при отборе проб) дополняется сходством расстояний между растениями.

Кроме того, на сельскохозяйственных угодьях Кукморского района с развитой эрозией рекомендуются приемы контурно-мелиоративной организации территории.

Агротехнические мероприятия на эродированных почвах, как показывает многолетний опыт отечественных и зарубежных исследований, направлены на увеличение их сопротивляемости выдуванию, улучшению структуры, ослаблению в приземном слое ветрового потока, накоплению и сбережению запасов влаги. Вспашку почвы и посев проводить в направлении, перпендикулярном господствующим пылебуревым ветрам. Перекрестный сев, при котором быстрее создается почвозащитный покров, способствует уменьшению степени повреждения посевов пыльными бурями. При борьбе с дефляцией эффективны сплошное или полосное оставление стерни на высоком срезе, специальные посевы высокостебельных культур (например, кукуруза или смеси), создание шероховатой поверхности пашни при обработке и посеве, сохранение послеуборочных остатков. Хороший результат дают почвозащитные севообороты, насыщенные многолетними травами и без пропашных, или же отводят их под залужение и лесные насаждения [7, 8]. В приемах защиты почвы от ветровой эрозии большую роль играют полезащитные лесные полосы. Продуваемые ажурные лесные полосы имеют много просветов между стволами 60-70% в нижней приземной части. Крона почти непроницаема для ветра, что обеспечивает достаточную защиту

вариант 1 вариант 2 вариант 3 вариант 4

ТМ зерно солома

АтагаМ кж еапйаЫ Хеа mаys АтагаЫкж еапйаи Хеа mаys АтагаМк ж еап^ж Хеа mаys АтагаМк ж еап^ж Хеа mаys

Сё 0,073 0,003 0,036 0,069 0,069 0,032 0,036 0,062 0,033 0,071 0,034 0,062 0,043 0,075 0,035 0,062

РЬ 0,68 0,43 0,22 0,31 0,55 0,46 0,22 0,30 0,22 0,29 0,17 0,27 0,25 0,26 0,22 0,26

N1, мгк 113 237 99 220 116 257 39 133 110 261 37 169 104 166 36 159

Предлагаемые мероприятия отображены на рисунке 4 в виде схемы.

Заключение

Итак, обобщая вышеизложенное, на серых лесных почвах СХПК им. Вахитова Кукморского района необходимо проводить комплекс мероприятий, направленных на снижение их загрязнения ТМ посредством возделывания в течение ряда лет бинарной смеси Ататап^ш са^аХш + 2еа mаys в однострочном посеве с междурядьями шириной 57,5 см нормой высева семян соответственно 0,188 кг/га и 14,6 кг/га. Для снижения негативного влияния эрозии почвы проводить агротехнические и мелиоративные мероприятия.

Рисунок 4 - Классификатор технологий и технических решений очистки и восстановления плодородия эродированных, загрязненных

и деградированных земель

Figure 4 - Classifier of technologies and technical solutions for cleaning and restoring the fertility of eroded, contaminated and degraded lands

Библиографический список

1. Агрохимия / Т.А. Власова, Н.П. Чекаев, Г.Е. Гришин, Е.Е. Кузина. -Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - 171 с. URL: Ь11рв://уапёех.ги/8еагсЬ/?1ех1=2.%09Агрохимия+%2ЕТ.А.+Власова%2С+Н.П.+Че каев%2С+Г.Е.+Гришин%2С+Е.Е.+Кузина.+-+Пенза%3А+ РИО+ПГСХА%2С+2016 .+-+171+с .&lr= 11 &clid=2073074

2. Андреева, И.В. Фиторемедиация почв, загрязненных тяжелыми металлами / И. В. Андреева, Р. Ф. Байбеков, М. В. Злобина //Природообустройство, 2009. - №5. - С. 6-13. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/fitoremediatsiya-pochv-zagryaznennyh-tyazhelymi-metallami-1/viewer

3. Байсеитова, Н. М. Накопление тяжелых металлов в растениях в зависимости от уровня загрязнения почв / Н. М. Байсеитова, Х. М. Сартаева. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2014. — № 2 (61). — С. 379382. — URL: https://moluch.ru/archive/61/8881/

4. Гаджиев, Н. Г. Внедрение культурных фитоценозов с целью улучшения состояния нарушенных почв (на примере Чеченской Республики) Н.Г. Гаджиев, Р. А. Гакаев // В сборнике: Актуальные проблемы экологии и природопользования. Сборник научных трудов, 2014. - С. 227-230. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24632721

5. Гаитов, М.Ю. СХПК им. Вахитова / М.Ю. Гаитов // Достижения науки и техники АПК, 2007. - №4. - С. 33-37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/shpk-im-vahitova/viewer

6. Гребенников, А.М. Восстановление агрофизических и агрохимических свойств почвенных ресурсов пахотных земель сидерацией смешанными агросообществами / А.М. Гребенников// Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral», 2020. - №2.- С.18-26. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vosstanovlenie-agrofizicheskih-i-agrohimicheskih-svoystv-pochvennyh-resursov-pahotnyh-zemel-sideratsiey-smeshannymi/viewer

7. Демельханов, М. Д. Агротехнические мероприятия и их роль в восстановлении нефтезагрязненных почв / М. Д. Демельханов, Р. С. Косумов. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 24 (104). — С. 308-311. — URL: https://moluch.ru/archive/104/24727/ (дата обращения: 12.07.2024).

8. Захарова, О.А. Роль почвозащитного севооборота в экологической стабильности агроландшафта / О.А. Захарова, О.В. Черкасов, О.Д. Кучер // Сетевой научный журнал РГАТУ, 2023. - №2(2). - С.24-35. D0I:10.36508/journal.2023.48.55.004

9. Карпенко Н.П., Глазунова И.В., Ширяева М.А. Оценка фитотоксического воздействия нефтепродуктов на всхожесть овса посевного (Avena sativa) // Природообустройство. - 2024. - № 2. - С. 13-20. URL: https://environment.timacad.ru/j our/article/view/487

10. Логачёв, М.В. Приемы совместных посевов кукурузы и амаранта метельчатого на серых лесных почвах Центрального Черноземья / М.В.

31

Логачёв: Автореферат дисс на соиск. уч.ст.к.с.х.н. - Курск, 2005. URL:

https://www.dissercat.com/content/priemy-sovmestnykh-posevov-kukuruzy-i-

amaranta-metelchatogo-na-serykh-lesnykh-pochvakh-tsent/read.

11. Новак, А.И. Эколого-агрохимическая оценка возможности возделывания сельскохозяйственных культур вблизи источников загрязнения / А.И. Новак, Ребух Назих Ясер, О.Д. Кучер // Сетевой научный журнал РГАТУ, 2023. -№2(2). - С. 1-13. DOI 10.36508/journal.2023.23.40.002

12. Общее земледелие [Электронный ресурс] /А. А. Корчагин, М. А. Мазиров, И. М. Щукин; Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых; Верхневолж. федер. аграр. науч. центра. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2021. - 193 с. URL: https://op.vlsu.ru/fileadmin/Programmy/

Bacalavr_academ/06.03.02/Uprv_zemel_resurs/Metod_doc/Obshchee_zemledelie_u

chebnoe_posobie.pdf

References

1. Agroximiya / T.A. Vlasova, N.P. Chekaev, G.E. Grishin, E.E. Kuzina. - Penza: RIO PGSXA, 2016. - 171 s. URL: https://yandex.ru/search/?text=2.%09Agroximiya+%2FT.A. + Vlasova%2C+N.P.+Ch ekaev%2C+G.E.+Grishin%2C+E.E.+Kuzina.+-+Penza%3A+ R10+PGSXA%2C+2016. +-+171+s.&lr=11&clid=2073074

2. Andreeva, I.V. Fitoremediaciya pochv, zagryaznenny^x tyazhely^mi metallami / I. V. Andreeva, R. F. Bajbekov, M. V. Zlobina //Prirodoobustrojstvo, 2009. - №5. - S. 6-13. URL: https://cyberleninka.ru/article/nfitoremediatsiya-pochv-zagryaznennyh-tyazhelymi-metallami-1/viewer

3. Bajseitova, N. M. Nakoplenie tyazhely^x metallov v rasteniyax v zavisimosti ot urovnya zagryazneniya pochv / N. M. Bajseitova, X. M. Sartaeva. — Tekst : neposredstvenny^j //Molodoj ucheny^j. — 2014. — № 2 (61). — S. 379-382. — URL: https://moluch.ru/archive/61/8881/

13. 4. Gadzhiev, N. G. Vnedrenie kuFturny^x fitocenozov s ceFyu uluchsheniya sostoyaniya narushenny^x pochv (na primere Chechenskoj Respubliki) N.G. Gadzhiev, R. A. Gakaev // V sbornike: AktuaFny^e problemyл eFologii i prirodopoFzovaniya. Sbornik nauchny^x trudov, 2014. - S. 227-230. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24632721

5. Gaitov, M. Yu. SXPK im. Vaxitova / M.Yu. Gaitov // Dostizheniya nauki i texniki APK, 2007. - №4. - S. 33-37. URL: https://cyberleninka.ru/articleM/shpk-im-vahitova/viewer

6. Grebennikov, A.M. Vosstanovlenie agrofizicheskix i agroximicheskix svojstv pochvenny^x resursov paxotny^x zemeF sideraciej smeshanny^mi agrosoobshhestvami / A.M. Grebennikov// Mezhdunarodny^j zhurnal prikladny^x nauk i texnologij «Integral», 2020. - №2.- S.18-26. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vosstanovlenie-agrofizicheskih-i-agrohimicheskih-svoystv-pochvennyh-resursov-pahotnyh-zemel-sideratsiey-smeshannymi/viewer

7. DemeFxanov, M. D. Agrotexnicheskie meropriyatiya i ix roF v vosstanovlenii neftezagryaznenny^x pochv / M. D. DemeFxanov, R. S. Kosumov. — Tekst :

neposredstvennyj // Molodoj uchenyj. — 2015. — № 24 (104). — S. 308-311. — URL: https://moluch.ru/archive/104/24727/ (data obrashheniya: 12.07.2024). 8. Zaxarova, O.A. RoF pochvozashhitnogo sevooborota v e^kologicheskoj stabiFnosti agrolandshafta / O.A. Zaxarova, O.V. Cherkasov, O.D. Kucher // Setevoj nauchnyj zhurnal RGATU, 2023. - №2(2). - S.24-35. DOI:10.36508/journal.2023.48.55.004

14. 9. Karpenko N.P., Glazunova I.V., Shiryaeva M.A. Ocenka fitotoksicheskogo vozdejstviya nefteproduktov na vsxozhesF ovsa posevnogo (Avena sativa) // Prirodoobustrojstvo. - 2024. - № 2. - S. 13-20. URL: https://environment. timacad.ru/jour/article/view/487

10. Logachyov, M.V. Priemy^ sovmestny^x posevov kukuruzy" i amaranta meteFchatogo na sery^x lesny^x pochvax CentraFnogo Chernozem^ya / M.V. Logachyov : Avtoreferat diss na soisk. uch.st.k.s.x.n. - Kursk, 2005. URL: https://www.dissercat.com/content/priemy-sovmestnykh-posevov-kukuruzy-i-amaranta-metelchatogo-na-serykh-lesnykh-pochvakh-tsent/read.

11. Novak, A.I. E^kologo-agroximicheskaya ocenka vozmozhnosti vozdely\aniya seFskoxozyajstvenny^x kuFtur vblizi istochnikov zagryazneniya / A.I. Novak, Rebux Nazix Yaser, O.D. Kucher // Setevoj nauchnyj zhurnal RGATU, 2023. - №2(2). - S. 1-13. DOI 10.36508/journal.2023.23.40.002

12. Obshhee zemledelie [Elektronnyj resurs] /A. A. Korchagin, M. A. Mazirov, I. M. Shhukin ; Vladim. gos. un-t im. A. G. i N. G. Stoletovy^x ; Verxnevolzh. feder. agrar. nauch. centra. - Vladimir: Izd-vo VlGU, 2021. - 193 s. URL: https://op.vlsu.ru/fileadmin/Programmy/ Bacalavr_academ/06.03.02/ Uprvzemelresurs/Metoddoc/Obshcheezemledelie_uchebnoe_posobie.pdf

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.